论文部分内容阅读
摘要:现阶段,我国交通事业发展不断进步的过程中各项工程建设规模随之扩大,同时工程质量标准也越来越严格。在具体项目开展的过程中做好开挖施工以及支护施工控制是非常重要的。本文在分析隧道工程施工特点的基础上,对常见的隧道开挖方法以及支护方式进行解析,给此类工程提供参考。
关键词:高速公路;隧道开挖;支护技术;分析
引言
在开展公路隧道工程开挖支护施工前需要深入调查了解施工环境、施工技术等方面的条件情况,只有根据工程实际条件合理设计施工方案、合理选择开挖支护方法,才能保证公路隧道工程施工的质量安全。
1隧道工程建设中的开挖技术分析
在近几年的发展过程中,我国交通拱部工程建设发展速度不断加快,隧道工程的施工量也越来越大,方便了人们日常出行的同时推动着我国社会经济快速向前发展。在隧道工程建设施工过程中,需进行大量的土方开挖工作,因此在开挖施工过程中做好支护工作至关重要。现阶段,我国各大隧道工程施工过程中,开挖方法主要包含明挖法和暗挖法2种形式。对于明挖法而言,是在地面先进行开挖,在露天的环境下修建隧道结构,然后再将修建完成的隧道进行覆盖回填。对于暗挖法而言,在开挖和修筑隧道结构主要是在地下环境来加以开展,在隧道施工過程中,隧道上方地层不进行开挖,而针对暗挖法而言又分为矿山法、隧道掘进机法、盾构法等。隧道进洞使用大面积断面开挖方法,这种大面积断面明挖法属于简单高效的开挖方式,由于在施工过程中开挖土石方总量相对较大,因此经常会对周边的地质条件及植被等产生较大影响和破坏。明挖法对于埋深较大的隧道工程,并不适用在一些大型的山顶道路隧道施工中,通过矿山法的施工效果更加明显,在矿山法施工过程中,最常用同时也是最高效的一种开挖方法为喷锚构筑法,在隧道工程建设施工中应用非常广泛,可有效提高整个隧道开挖工作效率,同时为隧道工程的支护施工打下良好基础。
2公路隧道施工的主要特征
以确保公路隧道的施工质量和使用质量,充分体现公路隧道施工的主要特点,更好地保证公路隧道施工与桥梁、隧道及路基施工有很大的不同,其施工的主要特点就十分明显。保密性强是高速公路隧道施工的主要特点,其本质上承载着高速公路最大的承载能力,并且由于施工环境和地理位置的影响,隧道施工很容易越界,因此,在实际施工期间很可能会发生施工现象,因此在高速公路隧道施工过程中,必须具备较高的抗突能力和适当的现场处理能力。此外,由于隧道施工工期长,在使用领域存在着一定的风险,容易引发安全事故。但由于其不可预知的特点,也给施工质量管理带来困难。另外,由于高速公路隧道施工的重要性,实际使用时间较长。因此,在高速公路隧道施工中要有较高的组织能力,从而提高隧道施工质量,保证高速公路的使用质量。
3公路隧道隧道工程开挖施工技术类型
3.1全断面开挖法
全断面开挖时以公路隧道设计轮廓为基础一次性完成爆破成型工作,施工中需要配合施工二次衬砌和锚固支护技术。在Ⅰ类、Ⅱ类围岩结构中常常会使用全断面开挖法,其有着良好的支护效果。如果将全断面开挖法应用于Ⅲ类围岩中,需要对支护前段稳定状态进行测定,只有稳定性达标才可以使用该技术。全断面开挖法施工中所用大型机械设备较多,需要合理控制隧道长度和施工区段长度。通常为了保证大型设备应用效果,需要将区域施工段长度控制在1km以内。
3.2分部开挖法
分部开挖法是指在隧道开挖之前进行引导坑开挖的一种掘进方式。首先利用引导坑对隧道某个部分进行提前开挖,挖出一段施工作业面,然后在此基础之上实施必要的支护作业,完成支护之后再开挖剩余部分。相比较而言,这种开挖方式的安全性更高,比较适用于一些特殊土层开挖作业。简单来说,分部开挖其实就是将隧道工程整个开挖过程分成两个部分,一部分是提前施工,另一部分是后续施工,由于第一部分开挖之后采取了一定的支护措施,所以更好地保证了整个开挖施工的安全性。
3.3长台阶法
通常情况下,长台阶法因为开挖面积小等特点,因此在Ⅰ-Ⅲ级的围岩下更加适用,这种开挖方式能够保证开挖面的稳定性。长台阶法在实际施工时需要着重考虑上、下台阶的长度。台阶长度通常应该控制在100m以内。在对排水等流水线进行施工时,则要根据台阶情况适当调整支护时间。对于长台阶法而言,其更加适用在施工环节良好且工期充裕的工程项目中。
4隧道工程开挖支护施工技术应用
4.1锚杆支护施工技术
在工程正式施工之前,施工单位需对施工导管孔进行全面检查,有效保证导管孔的尺寸,满足锚杆支护设计工作标准,然后再进行后续的锚杆安装工作。由于中空注浆施工,锚杆通过中空厚壁全螺纹材料所构成,因此在锚杆支护施工过程中可对材料进行切割处理,为后续的配件安装工作打下良好基础,同时还可通过凹槽对锚杆进行进一步加固。在工程施工过程中需对锚杆的施工位置、施工深度及锚杆的整体布置标准来进行确认,通过水泥砂浆材料的有效使用要求,水泥砂浆材料强度需超过C20,砂材料使用细砂,水泥材料选择硅酸盐水泥。在具体施工过程中需根据工程的实际施工标准,对注浆锚杆的施工位置进行准确标注,充分保证锚孔的顺直程度,同时满足岩体结构的垂直施工效果。在进行钻孔施工过程中需将孔洞内部的水体充分导出,或者在其他的施工位置重新进行钻孔和施工,然后进行后续的锚杆安装工作。此外,要求毛杆的垫板需和孔洞内部的混凝土紧密相连,同时需对锚杆的施工质量进行检查,如果发现存在变形或损坏问题需及时进行更换。
4.2挂钢筋网
钢筋网一般都会和锚杆联合应用,因为锚杆的设置应该保证其达到规定间距的要求,所以其约束力是相对薄弱的,容易出现坍塌的事故,所以锚杆之间要应用钢筋网进行连接,能够形成三轴力的状态,确保其稳定性合格。锚杆的连接也要符合要求,满足整体结构稳定性的标准。
4.3混凝土喷射施工
在完成隧道开挖后及时喷射混凝土,在规定时间内将围岩闭合。施工中通常用混凝土喷射机分层完成喷射作业,并且在喷射后及时采取混凝土养护措施。通常在施工中需要让喷射混凝土和围岩面紧密黏附,但是施工中如果存在超挖问题,那么混凝土喷射难度增大,同时需要使用的喷射混凝土用量也会增加。个别单位在隧道工程施工中可能将超挖的凹陷处用木板、石棉板等材料进行封堵,然后再进行混凝土喷射。这种方式虽然能够将混凝土喷射量减少、节省材料和成本,但是会由于喷射混凝土和围岩之间存在缝隙而稳定性不高,安全隐患较大。
4.4钢支撑
钢支撑是一种应用支撑结构刚性来稳定岩石体的形式,能够有效地限制土体变形的情况出现,通常是在开挖工作面结束后进行,保证间隔距离符合设计规范的要求,从而可以提升钢支撑的结构性能,保证岩土体稳定性合格。钢支撑应用到岩土稳定性比较差的地层上,可以起到提升结构稳定性的效果,保证整个工程的结构质量合格。
结语
综上所述,公路隧道隧道工程中开挖支护作业特别关键,开挖支护竣工后的最终效果不仅将会影响到施工质量,还会对施工人员的人身安全带来影响。相信随着更多人了解到开挖支护的重要性,公路隧道隧道工程中的开挖支护质量一定会变得更好。
参考文献
[1]杨林,江鸿,陈培帅,等.浅埋大断面公路隧道塌方处治措施及效果分析[J].现代隧道技术,2020,57(6):207-213.
[2]申大为.高速公路施工中的隧道开挖支护技术[J].交通世界,2020(31):101-102
[3]王洪光.分析公路隧道工程建设的开挖支护施工及其管理[J].黑龙江交通科技,2018(6):183+185.
关键词:高速公路;隧道开挖;支护技术;分析
引言
在开展公路隧道工程开挖支护施工前需要深入调查了解施工环境、施工技术等方面的条件情况,只有根据工程实际条件合理设计施工方案、合理选择开挖支护方法,才能保证公路隧道工程施工的质量安全。
1隧道工程建设中的开挖技术分析
在近几年的发展过程中,我国交通拱部工程建设发展速度不断加快,隧道工程的施工量也越来越大,方便了人们日常出行的同时推动着我国社会经济快速向前发展。在隧道工程建设施工过程中,需进行大量的土方开挖工作,因此在开挖施工过程中做好支护工作至关重要。现阶段,我国各大隧道工程施工过程中,开挖方法主要包含明挖法和暗挖法2种形式。对于明挖法而言,是在地面先进行开挖,在露天的环境下修建隧道结构,然后再将修建完成的隧道进行覆盖回填。对于暗挖法而言,在开挖和修筑隧道结构主要是在地下环境来加以开展,在隧道施工過程中,隧道上方地层不进行开挖,而针对暗挖法而言又分为矿山法、隧道掘进机法、盾构法等。隧道进洞使用大面积断面开挖方法,这种大面积断面明挖法属于简单高效的开挖方式,由于在施工过程中开挖土石方总量相对较大,因此经常会对周边的地质条件及植被等产生较大影响和破坏。明挖法对于埋深较大的隧道工程,并不适用在一些大型的山顶道路隧道施工中,通过矿山法的施工效果更加明显,在矿山法施工过程中,最常用同时也是最高效的一种开挖方法为喷锚构筑法,在隧道工程建设施工中应用非常广泛,可有效提高整个隧道开挖工作效率,同时为隧道工程的支护施工打下良好基础。
2公路隧道施工的主要特征
以确保公路隧道的施工质量和使用质量,充分体现公路隧道施工的主要特点,更好地保证公路隧道施工与桥梁、隧道及路基施工有很大的不同,其施工的主要特点就十分明显。保密性强是高速公路隧道施工的主要特点,其本质上承载着高速公路最大的承载能力,并且由于施工环境和地理位置的影响,隧道施工很容易越界,因此,在实际施工期间很可能会发生施工现象,因此在高速公路隧道施工过程中,必须具备较高的抗突能力和适当的现场处理能力。此外,由于隧道施工工期长,在使用领域存在着一定的风险,容易引发安全事故。但由于其不可预知的特点,也给施工质量管理带来困难。另外,由于高速公路隧道施工的重要性,实际使用时间较长。因此,在高速公路隧道施工中要有较高的组织能力,从而提高隧道施工质量,保证高速公路的使用质量。
3公路隧道隧道工程开挖施工技术类型
3.1全断面开挖法
全断面开挖时以公路隧道设计轮廓为基础一次性完成爆破成型工作,施工中需要配合施工二次衬砌和锚固支护技术。在Ⅰ类、Ⅱ类围岩结构中常常会使用全断面开挖法,其有着良好的支护效果。如果将全断面开挖法应用于Ⅲ类围岩中,需要对支护前段稳定状态进行测定,只有稳定性达标才可以使用该技术。全断面开挖法施工中所用大型机械设备较多,需要合理控制隧道长度和施工区段长度。通常为了保证大型设备应用效果,需要将区域施工段长度控制在1km以内。
3.2分部开挖法
分部开挖法是指在隧道开挖之前进行引导坑开挖的一种掘进方式。首先利用引导坑对隧道某个部分进行提前开挖,挖出一段施工作业面,然后在此基础之上实施必要的支护作业,完成支护之后再开挖剩余部分。相比较而言,这种开挖方式的安全性更高,比较适用于一些特殊土层开挖作业。简单来说,分部开挖其实就是将隧道工程整个开挖过程分成两个部分,一部分是提前施工,另一部分是后续施工,由于第一部分开挖之后采取了一定的支护措施,所以更好地保证了整个开挖施工的安全性。
3.3长台阶法
通常情况下,长台阶法因为开挖面积小等特点,因此在Ⅰ-Ⅲ级的围岩下更加适用,这种开挖方式能够保证开挖面的稳定性。长台阶法在实际施工时需要着重考虑上、下台阶的长度。台阶长度通常应该控制在100m以内。在对排水等流水线进行施工时,则要根据台阶情况适当调整支护时间。对于长台阶法而言,其更加适用在施工环节良好且工期充裕的工程项目中。
4隧道工程开挖支护施工技术应用
4.1锚杆支护施工技术
在工程正式施工之前,施工单位需对施工导管孔进行全面检查,有效保证导管孔的尺寸,满足锚杆支护设计工作标准,然后再进行后续的锚杆安装工作。由于中空注浆施工,锚杆通过中空厚壁全螺纹材料所构成,因此在锚杆支护施工过程中可对材料进行切割处理,为后续的配件安装工作打下良好基础,同时还可通过凹槽对锚杆进行进一步加固。在工程施工过程中需对锚杆的施工位置、施工深度及锚杆的整体布置标准来进行确认,通过水泥砂浆材料的有效使用要求,水泥砂浆材料强度需超过C20,砂材料使用细砂,水泥材料选择硅酸盐水泥。在具体施工过程中需根据工程的实际施工标准,对注浆锚杆的施工位置进行准确标注,充分保证锚孔的顺直程度,同时满足岩体结构的垂直施工效果。在进行钻孔施工过程中需将孔洞内部的水体充分导出,或者在其他的施工位置重新进行钻孔和施工,然后进行后续的锚杆安装工作。此外,要求毛杆的垫板需和孔洞内部的混凝土紧密相连,同时需对锚杆的施工质量进行检查,如果发现存在变形或损坏问题需及时进行更换。
4.2挂钢筋网
钢筋网一般都会和锚杆联合应用,因为锚杆的设置应该保证其达到规定间距的要求,所以其约束力是相对薄弱的,容易出现坍塌的事故,所以锚杆之间要应用钢筋网进行连接,能够形成三轴力的状态,确保其稳定性合格。锚杆的连接也要符合要求,满足整体结构稳定性的标准。
4.3混凝土喷射施工
在完成隧道开挖后及时喷射混凝土,在规定时间内将围岩闭合。施工中通常用混凝土喷射机分层完成喷射作业,并且在喷射后及时采取混凝土养护措施。通常在施工中需要让喷射混凝土和围岩面紧密黏附,但是施工中如果存在超挖问题,那么混凝土喷射难度增大,同时需要使用的喷射混凝土用量也会增加。个别单位在隧道工程施工中可能将超挖的凹陷处用木板、石棉板等材料进行封堵,然后再进行混凝土喷射。这种方式虽然能够将混凝土喷射量减少、节省材料和成本,但是会由于喷射混凝土和围岩之间存在缝隙而稳定性不高,安全隐患较大。
4.4钢支撑
钢支撑是一种应用支撑结构刚性来稳定岩石体的形式,能够有效地限制土体变形的情况出现,通常是在开挖工作面结束后进行,保证间隔距离符合设计规范的要求,从而可以提升钢支撑的结构性能,保证岩土体稳定性合格。钢支撑应用到岩土稳定性比较差的地层上,可以起到提升结构稳定性的效果,保证整个工程的结构质量合格。
结语
综上所述,公路隧道隧道工程中开挖支护作业特别关键,开挖支护竣工后的最终效果不仅将会影响到施工质量,还会对施工人员的人身安全带来影响。相信随着更多人了解到开挖支护的重要性,公路隧道隧道工程中的开挖支护质量一定会变得更好。
参考文献
[1]杨林,江鸿,陈培帅,等.浅埋大断面公路隧道塌方处治措施及效果分析[J].现代隧道技术,2020,57(6):207-213.
[2]申大为.高速公路施工中的隧道开挖支护技术[J].交通世界,2020(31):101-102
[3]王洪光.分析公路隧道工程建设的开挖支护施工及其管理[J].黑龙江交通科技,2018(6):183+185.